Física, perguntado por viniciusrfv, 3 meses atrás

Na figura abaixo dois bloco de mesma massa M = 16,0 kg estão ligado por uma corda, de massa desprezível, que passa por uma polia de raio r = 0,75 m e momento de inércia I a ser determinado. A corda não escorrega na polia e não há atrito no eixo da polia. O bloco A encontra-se em um plano com inclinação θ = 60,0◦ e sem atrito. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, o bloco B cai 2,50 m em 6,50 s, sem que a corda deslize na borda da polia. Considere g = 10 m/s2.
(a) Determine o módulo da aceleração dos blocos, a, e a aceleração angular da polia,α.
(b) Determine o módulo das trações T1 e T2.
(c) Determine o momento de inércia da polia, I.

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por vbonat
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Para o sistema de blocos no plano inclinado com uma polia não ideal, encontraremos que:

a) A aceleração dos blocos é a = 0,118 m/s² e a aceleração angular da polia é α = 0,157 rad/s².

b) A tração 1 é T₁ = 140,45 N e a tração 2 é T₂ = 158,11 N.

c) O momento de inercia da polia é I = 84,36 kg.m².

A) Aceleração dos blocos e aceleração da polia

Considerando que o bloco B cai em movimento uniformemente variado (MUV), podemos calcular a sua aceleração através da equação horária da posição:

S(t) = at²/2

S(6,5) = a . 6,5² / 2 = 2,5

a = 0,118 m/s²

Como a corda não desliza sobre a borda da polia, temos que a aceleração angular da polia será:

α = a / R

α = 0,118 / 0,75

α = 0,157 rad/s²

B) Módulo das trações

Observe que as trações não serão iguais, pois a polia não é ideal e possui massa. Aplicando a segunda lei de Newton para cada bloco, teremos as seguintes equações:

Bloco A

T₁ - PA . sen(θ) = MA . a

T₁  = MA . a + PA . sen(θ)

T₁  = 16 x 0,118 + 16 x 10 x 0,866

T₁ = 140,45 N

Bloco B

PB - T₂ = MB . a

T₂ = PB - MB . a

T₂ = 16 x 10 - 16 x 0,118

T₂ = 158,11 N

C) Momento de inércia I da polia

Aplicando a segunda lei de Newton para a rotação da polia, temos que o torque resultante é igual ao produto do momento de inércia pela aceleração angular:

Mres = I . α

M₂ - M₁ = I . α

I = (M₂ - M₁) / α

I = (T₂ . R - T₁ . R) / α

I = 0,75 x (158,11 - 140,45) /  0,157

I = 84,36 kg.m²

Saiba mais sobre torque em: https://brainly.com.br/tarefa/53918225

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